Одним из главных трендов последних лет на рынке смартфонов является увеличение скорости зарядки. Самые разные производители ежегодно ставят рекордны мощности комплектных блоков питания: 120, 150, 180 и даже 210 Вт уже не являются чем-то из ряда фантастики, хотя еще 5 лет назад отраслевым стандартом считался адаптер на 10 Вт, а компания Apple заботливо предлагала своим поклонникам 5-ваттную зарядку. Но по мере роста мощности увеличивается не только скорость восстановления энергии, но и размер аксессуара.

Все говорят о GaN зарядках, но знаете ли вы, чем они лучше обычных?

Если раньше зарядку можно было спокойно поместить в карман далеко не самых широких штанов, то сейчас нужно как минимум открывать сумку или рюкзак. Неужели мы будем вынуждены все время идти на компромиссы в поисках баланса между мощностью блока питания и его размерами? Нет! Ведь не так давно в продаже появились GaN зарядки, которые компактнее и даже надежнее своих предшественников. Давайте разберемся, чем подобные зарядные устройства отличаются от обычных, и почему в коробке со смартфоном до сих пор лежит простой (пускай и мощный) блок питания, а не такой крутой и инновационный GaN.

Что такое GaN

Каждое зарядное устройство состоит из множества компонентов: конденсатор, дроссель, диэлектрические колпачки, контроллер и, конечно же, транзистор. Последнему элементу мы и уделим внимание. Транзисторы, управляющие током в выходной цепи, состоят из полупроводникового материала. Чаще всего это кремний (Silicon), который применяется в подавляющем большинстве умных устройств.

Главная фишка GaN зарядок заключается в маленьком транзисторе, который скрывается внутри блока питания

Но в блоках питания GaN для транзистора используется другой полупроводник — нитрид галлия. Отсюда и три буквы GaN, представляющие из себя химическую формулу этого материала (соединение галлия и азота). Для обычной зарядки главным преимуществом нитрида галлия на фоне кремния является ширина запрещенной зоны (3,4 эВ против 1,1 эВ), а потому транзисторы с новым типом полупроводника способны работать при более высоких температурах (~ 300°C вместо 100°C). Но что все это значит для нас, простых людей, решивших купить быструю зарядку для телефона?

Чем технология зарядки GaN лучше обычной

Взгляните на два блока питания, использующих транзисторы, выполненные из разных полупроводниковых материалов. Белая зарядка использует кремний, а черная — нитрид галлия. Несмотря на очевидную разницу в размерах, выходная мощность у них одинаковая. Плюс ко всему черный адаптер легче (54 г вместо 86 г) и имеет дополнительный разъем для одновременного восстановления энергии сразу двух устройств.

Обычный адаптер питания (слева) рядом с GaN зарядкой той же мощности (справа)

Как вам известно, перегрев процессора — беда, способная вывести любой электронный прибор из строя, поэтому компоненты в корпусе нужно размещать таким образом, чтобы эффективно отводить тепло от сильно нагретого элемента. Но при использовании в качестве полупроводника нитрида галлия совсем уж изощряться не приходится, да и поддержка более высокого напряжения дает о себе знать. Можно использовать существенно меньше компонентов и располагать их плотнее друг к другу без вреда для работоспособности блока питания. Поэтому в сравнении с обычной зарядкой GaN имеет несколько ключевых преимуществ:

• компактность;
• возможность разместить больше портов на одном блоке;
• меньший вес;
• использование меньшего количества материалов, что в теории снижает себестоимость;
• высокий уровень надежности.

Таковы выводы, которые можно сделать, исходя из разницы полупроводниковых материалов. Однако на деле все не так просто и радужно, как кажется на первый взгляд.

Недостатки блоков питания GaN

Увы, новая технология производства зарядок пока еще не поставлена на большой поток

В GaN зарядках нитрид галлия используется только при изготовлении транзистора. Поэтому ощутить весь потенциал данного материала не получится. Хотя уже сейчас подсчитано, что при выполнении всех микросхем в зарядке из нитрида галлия, ее размер мог бы отличаться от обычного блока в разы. Так почему бы так не сделать?

Если кремний используется повсеместно, то промышленное производство нитрида галлия по разным причинам намного менее объемное. Новый материал нельзя применить в вычислительной технике, так как в его кристаллической структуре в 100 раз больше дефектов, чем в кремнии. Из-за этого нитрид галлия по большей части используется только в силовой электронике, а не столь налаженное производство негативным образом сказывается на себестоимости конечного продукта. GaN зарядки немного дороже обычных, но имеют немало преимуществ, которые я описал выше.

Какую GaN зарядку купить для телефона

Именно себестоимость производства нитрида галлия не позволяет делать из него все компоненты блока питания, а в комплекте со смартфоном вы продолжаете видеть самую обычную зарядку, состоящую из кремниевых полупроводников. Из-за высокой мощности она громоздкая, а потому не лучше ли купить GaN зарядку Baseus на 20 Вт?

Сравните эту зарядку с обычным 18-ваттным блоком питания

Цена: 850 ₽

Купить Baseus GaN 20W

Альтернативный вариант — GaN зарядка от компании Essager, оснащенная сразу двумя портами, поддерживающая выходную мощность 33 Вт и имеющая цифровой дисплей.

Эта GaN зарядка по схожей цене еще меньше и имеет уже 2 разъема

Цена: 920 ₽

Купить Essager GaN 33W

Среди GaN зарядок на 65 Вт и 67 Вт самым выгодным предложением является блок питания Toocki. Он имеет сразу два порта USB-C и один USB-A, а стоит в два раза меньше, чем очень популярная зарядка UGREEN с той же конфигурацией портов и мощности.

Эта зарядка способна выдавать 67 Вт на несколько устройств

Цена: 1 150 ₽

Купить Toocki GaN 67W

Ну а тем, кому нужна зарядка на 120 Вт, стоит присмотреться к GaN адаптеру Anker от компании, которая одной из первых начала применять нитрид галлия в силовой электронике и уже успела набраться опыта в освоении этого материала.

Компания Anker одной из первых внедрила технологию GaN при создании зарядных устройств

Цена: 4 200 ₽

Купить Anker GaN 120W

Довольно высокая цена этой зарядки обусловлена не только мощностью и наличием трех портов (2хUSB-C и 1хUSB-A), но и по-настоящему впечатляющей компактностью. Блок питания Anker на 39% меньше 96-ваттного адаптера MacBook и предназначен для восстановления энергии более чем тысячи устройств самых разных производителей.